JP2014230713A - Blood pressure manometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、血圧計に関する。 The present invention relates to a sphygmomanometer.
従来、血管を圧迫するカフを使用する血圧計が知られている。カフによる血管の圧迫は患者の負担になるため、光電容積脈波を用いて血圧を推定する血圧計が提案されている（特許文献１参照）。 Conventionally, a sphygmomanometer that uses a cuff that compresses a blood vessel is known. Since blood vessel compression by the cuff is a burden on the patient, a sphygmomanometer that estimates blood pressure using photoelectric volumetric pulse waves has been proposed (see Patent Document 1).
光電容積脈波を用いて血圧を推定する血圧計を使用する場合、患者の体動等の外乱のため、不正確な測定結果を示すことがある。そのため、測定結果の信頼性を示すことができる血圧計が求められている。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、算出した血圧の信頼性を表示できる血圧計を提供することを目的とする。 When using a sphygmomanometer that estimates a blood pressure using a photoelectric volume pulse wave, an inaccurate measurement result may be shown due to a disturbance such as a patient's body movement. Therefore, there is a demand for a sphygmomanometer that can show the reliability of measurement results. The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a sphygmomanometer that can display the reliability of the calculated blood pressure.
本発明の血圧計は、脈波信号を取得する脈波信号取得手段と、少なくとも前記脈波信号に基き血圧を算出する血圧算出手段と、以下の（ａ）〜（ｅ）から選択される１以上を含む信頼性に関する情報を表示する表示手段とを備える。
（ａ）脈波波形
（ｂ）脈波波形の１階微分波形
（ｃ）脈波波形の２階微分波形
（ｄ）心電波形
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）のいずれか１以上から得られる特徴量
本発明の血圧計は、信頼性に関する情報を表示するので、使用者（例えば医療従事者）は、表示された信頼性に関する情報から、算出した血圧がどの程度信頼できるかを判断することができる。
The sphygmomanometer of the present invention is selected from pulse wave signal acquisition means for acquiring a pulse wave signal, blood pressure calculation means for calculating blood pressure based on at least the pulse wave signal, and 1 selected from the following (a) to (e): Display means for displaying information on reliability including the above.
(A) Pulse waveform (b) First-order differential waveform of pulse waveform (c) Second-order differential waveform of pulse waveform (d) ECG waveform (e) Any one or more of (a) to (d) above Since the sphygmomanometer of the present invention displays information related to reliability, the user (for example, a medical worker) can determine how reliable the calculated blood pressure can be based on the displayed information related to reliability. Judgment can be made.
前記表示手段は、例えば、前記特徴量を、前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの波形においてその特徴量に対応する位置に表示することができる。この場合、直感的に特徴量抽出の諾否を判断することが容易となる。 For example, the display unit can display the feature amount at a position corresponding to the feature amount in any one of the waveforms (a) to (d). In this case, it is easy to intuitively determine whether or not to accept feature amount extraction.
前記表示手段は、例えば、さらに、過去に算出した血圧、及び／又は、過去に取得した前記特徴量を表示することができる。この場合、過去の情報と比較することでより正確な血圧値の信頼性判断が可能となる。 The display unit can further display, for example, the blood pressure calculated in the past and / or the feature amount acquired in the past. In this case, it is possible to more accurately determine the reliability of the blood pressure value by comparing with past information.
本発明の血圧計は、例えば、前記（ａ）〜（ｅ）のいずれか１以上について、算出した血圧の信頼性に関連する予め設定された条件が成立するか否かを判断する判断手段を備え、前記表示手段は、前記条件が成立する場合、その条件に予め対応付けられた表示を行うことができる。 The blood pressure monitor according to the present invention includes, for example, a determination unit that determines whether a preset condition related to the reliability of the calculated blood pressure is satisfied for any one or more of (a) to (e). The display means can perform display associated with the condition in advance when the condition is satisfied.
この場合、さまざまな信頼性に関する情報の表示があったとしても、予め対応付けられた表示により、医療従事者がどこに着目するかを誘導することで、医療従事者の信頼性判断を容易とすることができる。 In this case, even if various reliability-related information is displayed, it is easy to determine the reliability of the medical worker by guiding where the medical worker pays attention by the display associated in advance. be able to.
前記条件は、例えば、以下の（ｃ１）〜（ｃ４）のうちのいずれか１以上とすることができる。
（ｃ１）前記脈波波形におけるホワイトノイズの大きさが閾値以上であること。
The condition can be any one or more of the following (c1) to (c4), for example.
(C1) The magnitude of white noise in the pulse wave waveform is greater than or equal to a threshold value.
（ｃ２）前記脈波波形における低周期の揺らぎの大きさが閾値以上であること。
（ｃ３）前記２階微分波形に閾値以上の大きさのインバンドが存在すること。
（ｃ４）前記脈波波形に閾値以上の大きさのアウトライヤが存在すること。
(C2) The magnitude of the low-period fluctuation in the pulse wave waveform is greater than or equal to a threshold value.
(C3) The second-order differential waveform has an in-band having a magnitude greater than or equal to a threshold value.
(C4) An outlier having a size equal to or larger than a threshold value exists in the pulse wave waveform.
この場合、信頼性の表示の有効性を一層向上できる。
前記脈波信号取得手段は、例えば、光電容積脈波を用いて前記脈波信号を取得することができる。この場合、患者に不快感を与えず、また、信頼性を判断しながらの血圧計測が容易となる。
前記表示手段は、例えば、前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの波形について、過去１分間の波形情報から１拍の時間幅を算出し、前記１拍の時間幅の２倍以上（好ましくは２．５倍以上）の時間幅で、前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの波形を表示することができる。
この場合、２拍より大きい（好ましくは２拍半程度）の時間幅で波形を表示することができるので、医療従事者は２つ以上の波形の形状や特徴点を比較し、差異が大きい倍には信頼性が低い、差異が小さい場合には信頼性が高いなどの判断が容易となる。
In this case, the effectiveness of the reliability display can be further improved.
The pulse wave signal acquisition means can acquire the pulse wave signal using, for example, a photoelectric volume pulse wave. In this case, it is easy to measure blood pressure without giving discomfort to the patient and determining reliability.
For example, the display means calculates a time width of one beat from the waveform information of the past one minute for any one of the waveforms of (a) to (d), and more than twice the time width of the one beat (preferably Can display any of the waveforms (a) to (d) with a time width of 2.5 times or more.
In this case, since the waveform can be displayed with a time width greater than 2 beats (preferably about 2 and a half beats), the medical staff can compare the shape and feature points of two or more waveforms and double the difference is large. Therefore, it is easy to determine whether the reliability is low or the reliability is high when the difference is small.
前記表示手段は、例えば、前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの波形について、過去１分間の波形情報から１拍の振幅を算出し、前記１拍の振幅の１．５〜４倍の振幅幅で、前記（ａ）〜（ｄ）のいずれかの波形を表示することができる。 For example, the display means calculates the amplitude of one beat from the waveform information of the past one minute for any one of the waveforms (a) to (d), and is 1.5 to 4 times the amplitude of the one beat. Any one of the waveforms (a) to (d) can be displayed with the amplitude width.
この場合、例えば、低周波揺らぎやホワイトノイズなど、複数のノイズ情報を単一のグラフで判断することが容易になる。低周波揺らぎが重畳した場合には、脈波波形は一拍の振幅に対して大きく揺らぐ可能性があるが、波形振幅方向の表示幅を１拍の１．５倍以上とすることで、低周波揺らぎを目視評価可能となる。 In this case, for example, it becomes easy to determine a plurality of noise information such as low-frequency fluctuations and white noise with a single graph. When low-frequency fluctuations are superimposed, the pulse waveform may fluctuate greatly with respect to the amplitude of one beat, but by reducing the display width in the waveform amplitude direction to 1.5 times or more of one beat, The frequency fluctuation can be visually evaluated.
また、波形振幅方向の表示幅が１拍の４倍以下であるので、ホワイトノイズやアウトライヤなどが目視で過小評価されてしまいことが起こり難い。その結果、正しい信頼性の判断が容易になる。 In addition, since the display width in the waveform amplitude direction is four times or less than one beat, white noise, outliers, and the like are unlikely to be underestimated visually. As a result, determination of correct reliability becomes easy.
本発明の実施形態を図面に基き説明する。
１．血圧計１の構成
血圧計１の構成を図１、及び図２に基き説明する。血圧計１は、心電電極３、脈波センサ５、マニュアル入力部７、演算部９、メモリ１１、及び表示部１３を備える。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1. Configuration of Sphygmomanometer 1 The configuration of the sphygmomanometer 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The sphygmomanometer 1 includes an electrocardiogram electrode 3, a pulse wave sensor 5, a manual input unit 7, a calculation unit 9, a memory 11, and a display unit 13.
心電電極３は被験者（患者）に取り付けられ、心電信号を検出する。脈波センサ５は、光電容積脈波を用いて被験者の脈波信号を検出する。すなわち、脈波センサ５は、図２に示すように、遮光材料よりなるセンサボディ１５の内部に発光ダイオード１７とフォトダイオード１９とが設置された構造を有している。発光ダイオード１７から被験者の皮膚に対して緑色の光（５０００Å〜８０００Åの波長を含む光）が照射される。この光は皮膚の毛細血管内において反射され、その反射光がフォトダイオード１９に受光されて電気信号（脈波信号）として取り出される。 The electrocardiogram electrode 3 is attached to a subject (patient) and detects an electrocardiogram signal. The pulse wave sensor 5 detects the pulse wave signal of the subject using the photoelectric volume pulse wave. That is, the pulse wave sensor 5 has a structure in which a light emitting diode 17 and a photodiode 19 are installed inside a sensor body 15 made of a light shielding material, as shown in FIG. The light emitting diode 17 irradiates the subject's skin with green light (light including a wavelength of 5000 to 8000 mm). This light is reflected in the capillaries of the skin, and the reflected light is received by the photodiode 19 and extracted as an electrical signal (pulse wave signal).
マニュアル入力部７は、周知のスイッチ等を備えた入力手段である。演算部９は周知のコンピュータにより構成され、後述する処理を実行する。メモリ１１は、各種データを記憶する。表示部１３は液晶ディスプレイであり、演算部９が出力する信号に応じて画像を表示する。 The manual input unit 7 is an input means provided with a known switch or the like. The calculation unit 9 is configured by a known computer and executes processing to be described later. The memory 11 stores various data. The display unit 13 is a liquid crystal display, and displays an image according to a signal output from the calculation unit 9.
なお、脈波センサ５は脈波信号取得手段の一実施形態であり、演算部９は血圧算出手段及び判断手段の一実施形態であり、表示部１３は表示手段の一実施形態である。
２．血圧計１が実行する処理
血圧計１（特に演算部９）が実行する処理を図３〜図９に基き説明する。図３に示す処理は、マニュアル入力部７に対し、測定開始の操作が行われたときに実行される。図３のステップ１では、心電電極３を用いて被験者の心電信号を取得するとともに、脈波センサ５を用いて被験者の脈波信号を取得する。
The pulse wave sensor 5 is an embodiment of a pulse wave signal acquisition unit, the calculation unit 9 is an embodiment of a blood pressure calculation unit and a determination unit, and the display unit 13 is an embodiment of a display unit.
2. Processing Performed by Sphygmomanometer 1 Processing performed by the sphygmomanometer 1 (particularly the calculation unit 9) will be described with reference to FIGS. The process shown in FIG. 3 is executed when an operation for starting measurement is performed on the manual input unit 7. In step 1 of FIG. 3, the electrocardiographic signal of the subject is acquired using the electrocardiographic electrode 3, and the pulse wave signal of the subject is acquired using the pulse wave sensor 5.
ステップ２では、前記ステップ１で取得した脈波信号及び心電信号に基き、特徴量を抽出する。具体的には、まず、図４に示すように、継続的に取得した心電信号から、心電信号の波形（以下、心電波形とする）を作成するとともに、継続的に取得した脈波信号から、脈波信号の波形（以下、脈波波形とする）を作成する。そして、心電波形及び脈波波形から、特徴量であるＰＴＴを抽出する。このＰＴＴは、心電波形のピーク（Ｒ波）から脈波波形の立ち上がり開始までの時間である。 In step 2, feature quantities are extracted based on the pulse wave signal and electrocardiogram signal acquired in step 1. Specifically, first, as shown in FIG. 4, a waveform of an electrocardiogram signal (hereinafter referred to as an electrocardiogram waveform) is created from the continuously acquired electrocardiogram signal, and the pulse wave acquired continuously. A pulse wave signal waveform (hereinafter referred to as a pulse wave waveform) is created from the signal. And PTT which is a feature-value is extracted from an electrocardiogram waveform and a pulse wave waveform. This PTT is the time from the peak (R wave) of the electrocardiogram waveform to the start of the rise of the pulse waveform.
また、脈波波形の２階微分波形から得られる特徴量（加速度脈波のａ〜ｅ）を用いて、ＡＰＧ Indexを算出する。ＡＰＧ Indexは、加速度脈波と血管年齢（総説）（http://www.asahi-net.or.jp/~vk2h-tkd/rev.html）に記載の通り、血行動態に関連した情報であり、加齢と大きな関係を持ち、血管硬さや末梢抵抗と関連する特徴量として知られている。 Moreover, APG Index is calculated using the feature-value (acceleration pulse wave ae) obtained from the 2nd-order differential waveform of a pulse wave waveform. APG Index is information related to hemodynamics as described in Acceleration Pulse Wave and Vascular Age (Review) (http://www.asahi-net.or.jp/~vk2h-tkd/rev.html) It has a large relationship with aging, and is known as a characteristic quantity related to vascular hardness and peripheral resistance.
また、図４に示すように、脈波波形から、特徴量であるΔＰを抽出する。このΔＰは、脈波波形における波高である。
また、図４に示すように、脈波波形から、その１階微分波形を作成する。そして、１階微分波形から、特徴量であるｖを抽出する。ｖは、１階微分波形における波高である。
Further, as shown in FIG. 4, ΔP, which is a feature amount, is extracted from the pulse wave waveform. This ΔP is the wave height in the pulse waveform.
Further, as shown in FIG. 4, a first-order differential waveform is created from the pulse wave waveform. Then, v that is a feature amount is extracted from the first-order differential waveform. v is the wave height in the first-order differential waveform.
ステップ３では、以下の式１により、被験者の血圧ＢＰを算出する。
式（１）：ＢＰ＝Ｋ*ＰＴＴ*（ｖ／ΔＰ）
ここで、Ｋは定数であり、*は乗算の演算子である。なお、式（１）の右辺は、血圧ＢＰと高い相関を有することが知られている（特許第４６４５２５９号公報参照）。
In step 3, the blood pressure BP of the subject is calculated by the following equation 1.
Formula (1): BP = K * PTT * (v / ΔP)
Here, K is a constant, and * is a multiplication operator. In addition, it is known that the right side of Formula (1) has a high correlation with the blood pressure BP (see Japanese Patent No. 4645259).
ステップ４では、前記ステップ３で算出した血圧を表示部１３に表示する。血圧を表示部１３に示した例を図５に示す。図５の左上部分に、最高血圧、最低血圧が表示されている。これらの表示は、１秒ごとに最新の数値に更新される。 In step 4, the blood pressure calculated in step 3 is displayed on the display unit 13. An example in which the blood pressure is displayed on the display unit 13 is shown in FIG. The maximum blood pressure and the minimum blood pressure are displayed in the upper left part of FIG. These displays are updated to the latest numerical value every second.
また、図５の中央部分（「推定」の欄）に、最高血圧（ＳＢＰ）、最低血圧（ＤＢＰ）が表示されている。これらの表示は、１分ごとに最新の数値に更新される。
ステップ５では、前記ステップ３で算出した血圧の信頼性に関する情報を表示部１３に表示する。ここで、信頼性に関する情報とは、その情報を見れば、前記ステップ３で算出した血圧の信頼性を判断できる情報を意味する。信頼性に関する情報としては、以下のものが挙げられる。
In addition, the systolic blood pressure (SBP) and the diastolic blood pressure (DBP) are displayed in the central portion (column of “estimation”) in FIG. These displays are updated to the latest value every minute.
In step 5, information related to blood pressure reliability calculated in step 3 is displayed on the display unit 13. Here, the information related to reliability means information that can determine the reliability of the blood pressure calculated in step 3 when the information is viewed. Examples of information relating to reliability include the following.
（ａ）脈波波形
（ｂ）脈波波形の１階微分波形
（ｃ）脈波波形の２階微分波形
（ｄ）心電波形
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）のいずれか１以上から得られる特徴量
ここで、（ａ）の情報は脈波波形そのものであり、この波形を表示することにより、ホワイトノイズやアウトライヤのノイズが重畳しているかを判断することが可能となる。また、脈波波形の表示おける時間幅を長くすることで、脈波の低周波揺らぎノイズの重畳も判断できる。これらノイズが重畳している場合には血圧値の信頼性が低いと判断される。
(A) Pulse waveform (b) First-order differential waveform of pulse waveform (c) Second-order differential waveform of pulse waveform (d) Electrocardiogram waveform (e) Any one or more of (a) to (d) above Here, the information of (a) is the pulse wave waveform itself, and it is possible to determine whether white noise or outlier noise is superimposed by displaying this waveform. In addition, it is possible to determine the superposition of low-frequency fluctuation noise of the pulse wave by increasing the time width in which the pulse wave waveform can be displayed. When these noises are superimposed, it is determined that the reliability of the blood pressure value is low.
（ｂ）及び（ｃ）の情報は脈波波形を微分処理することにより得られる波形である。微分処理により、進行波や反射波、大動脈弁閉鎖に関連する波形変化が強調されるが、この波形を表示することにより、それら特徴量と同じ周波数帯域で変化するノイズ（インバンドノイズ）の有無が確認できる。そのため、インバンドノイズが大きいときは、血圧値の信頼性が低いと判断できる。 The information of (b) and (c) is a waveform obtained by differentiating the pulse wave waveform. Differentiating processing emphasizes changes in waveforms related to traveling waves, reflected waves, and aortic valve closure. By displaying this waveform, the presence or absence of noise (in-band noise) that changes in the same frequency band as those features Can be confirmed. Therefore, when the in-band noise is large, it can be determined that the reliability of the blood pressure value is low.
（ｄ）の情報は心電波形の情報である。心電のピークを基点として、脈波伝播時間や心拍数など、血圧に関する情報が算出される。この心電の波形に重畳するノイズを確認可能とすることで、血圧値の信頼性を判断できるようになる。 The information of (d) is information on an electrocardiogram waveform. Information on blood pressure such as pulse wave propagation time and heart rate is calculated from the peak of electrocardiogram. By making it possible to confirm the noise superimposed on the waveform of the electrocardiogram, the reliability of the blood pressure value can be determined.
（ｅ）の情報は抽出された特徴量の情報である。この情報を確認することで特徴量の抽出の成功不成功を判断でき、血圧値の信頼性が判断される。
これら（ａ）〜（ｅ）を計測環境等に合わせて適切に表示することで、医療従事者が血圧値の信頼性を評価することが可能となる。
The information (e) is information on the extracted feature amount. By confirming this information, the success or failure of the feature extraction can be determined, and the reliability of the blood pressure value is determined.
By appropriately displaying these (a) to (e) in accordance with the measurement environment or the like, it is possible for the medical staff to evaluate the reliability of the blood pressure value.
信頼性に関する情報を表示部１３に表示した例を図５に示す。図５には、心電波形、脈波波形、加速度脈波（脈波波形の２階微分波形）、ＰＴＴ（心電と脈波の時間差。心電のピークとそれに対応する脈波の立ち上がり時間から算出される）、ＡＰＧ Index（加速度脈波から得られる血行動態に関連した特徴量）が表示されている。表示部１３において、脈波波形の横幅（時間幅）は、脈波を２拍分以上表示できる幅である。この横幅は、次にように設定される。まず、過去１分間の脈波の波形情報から１拍の時間幅を算出し、その１拍の時間幅の２倍以上を横幅とする。また、心電波形、加速度脈波についても、同様に、横幅が設定される。心電波形、脈波波形、及び加速度脈波の表示において、縦軸のスケールは一定である。 An example in which information related to reliability is displayed on the display unit 13 is shown in FIG. FIG. 5 shows an electrocardiogram waveform, a pulse wave waveform, an acceleration pulse wave (second-order differential waveform of the pulse wave waveform), PTT (time difference between the electrocardiogram and the pulse wave. The peak of the electrocardiogram and the rise time of the corresponding pulse wave. APG Index (feature value related to hemodynamics obtained from acceleration pulse wave) is displayed. In the display unit 13, the horizontal width (time width) of the pulse wave waveform is a width capable of displaying the pulse wave for two beats or more. This lateral width is set as follows. First, the time width of one beat is calculated from the waveform information of the pulse wave for the past one minute, and the width is equal to or more than twice the time width of the one beat. Similarly, the lateral width is set for the electrocardiogram waveform and the acceleration pulse wave. In the display of the electrocardiogram waveform, the pulse wave waveform, and the acceleration pulse wave, the scale of the vertical axis is constant.
図５の表示において、ＰＴＴ、及びＡＰＧ Indexは、横軸を被験者の年齢、縦軸を特徴量の値とするグラフの形式で表示されている。また、ＰＴＴのグラフには、直前の前記ステップ２で抽出したＰＴＴに加えて、それ以前に抽出済みであった複数のＰＴＴ（以下、過去に取得したＰＴＴとする）も表示される。すなわち、ＰＴＴを表示するグラフは、ＰＴＴの散布図となっている。 In the display of FIG. 5, PTT and APG Index are displayed in the form of a graph with the horizontal axis representing the age of the subject and the vertical axis representing the feature value. In addition to the PTT extracted in the preceding step 2, a plurality of PTTs extracted before that (hereinafter referred to as PTT acquired in the past) are also displayed in the PTT graph. That is, the graph displaying PTT is a scatter diagram of PTT.
同様に、ＡＰＧ Indexのグラフには、直前の前記ステップ２で抽出したＡＰＧ Indexに加えて、それ以前に抽出済みであった複数のＡＰＧ Index（以下、過去に取得したＡＰＧ Indexとする）も表示される。すなわち、ＡＰＧ Indexを表示するグラフは、ＡＰＧ Indexの散布図となっている。 Similarly, in the graph of APG Index, in addition to the APG Index extracted in the previous step 2, a plurality of APG Index that has been extracted before (hereinafter referred to as APG Index acquired in the past) is also displayed. Is done. That is, the graph displaying APG Index is a scatter diagram of APG Index.
なお、被験者の年齢は、マニュアル入力部７を用いて予め入力しておくことができる。また、過去に取得したＰＴＴ、及び過去に取得したＡＰＧ Indexは、それらに対応する年齢とともに、予めメモリ１１に記憶しておくことができる。 The age of the subject can be input in advance using the manual input unit 7. The PTT acquired in the past and the APG Index acquired in the past can be stored in the memory 11 in advance together with the ages corresponding to them.
また、図５の表示において、加速度脈波の波形には、特徴量を表す丸印が重畳表示されている。この特徴量は、加速度脈波のピークを捉えたもので、一般的には、ピーク順に、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと名づけられ、血行動態に関連した特徴量である。特徴量の表示位置は、その特徴量に対応する位置である。例えば、波高を表す特徴量は、ピークの頂点に表示される。 In the display of FIG. 5, a circle representing the feature amount is superimposed on the waveform of the acceleration pulse wave. This feature amount captures the peak of the acceleration pulse wave, and is generally named a, b, c, d, e, f in order of the peak, and is a feature amount related to hemodynamics. The display position of the feature value is a position corresponding to the feature value. For example, the feature quantity representing the wave height is displayed at the peak apex.
さらに、図５の左下部分には、過去に血圧計１が算出した血圧も表示されている。すなわち、「１分前」の欄に表示された値は１分前に算出された血圧を表し、「２分前」の欄に表示された値は２分前に算出された血圧を表し、「３分前」の欄に表示された値は３分前に算出された血圧を表す。 Further, the blood pressure calculated by the sphygmomanometer 1 in the past is also displayed in the lower left part of FIG. That is, the value displayed in the “1 minute ago” column represents the blood pressure calculated 1 minute ago, the value displayed in the “2 minutes ago” column represents the blood pressure calculated 2 minutes ago, The value displayed in the column “3 minutes ago” represents the blood pressure calculated 3 minutes ago.
ステップ６では、血圧の信頼性に関連する予め設定された条件（以下、信頼性条件とする）が成立するか否かを判断する。ここで、信頼性条件は、以下の（ｃ１）〜（ｃ４）である。 In step 6, it is determined whether a preset condition related to blood pressure reliability (hereinafter referred to as a reliability condition) is satisfied. Here, the reliability conditions are the following (c1) to (c4).
（ｃ１）脈波波形におけるホワイトノイズの大きさが閾値以上であること。
（ｃ２）脈波波形における低周期の揺らぎの大きさが閾値以上であること。
（ｃ３）２階微分波形に閾値以上の大きさのインバンドが存在すること。
(C1) The magnitude of white noise in the pulse wave waveform is equal to or greater than a threshold value.
(C2) The magnitude of the low-period fluctuation in the pulse wave waveform is greater than or equal to the threshold value.
(C3) An in-band having a magnitude equal to or larger than the threshold exists in the second-order differential waveform.
（ｃ４）脈波波形に閾値以上の大きさのアウトライヤが存在すること。
信頼性条件（ｃ１）を図６に基き説明する。ホワイトノイズは、図６に示すように、脈波における１拍の長さよりも顕著に短い周期のノイズを意味する。信頼性条件（ｃ１）は、このホワイドノイズの振幅が所定の閾値以上であるという条件である。信頼性条件（ｃ１）は、脈波センサ５のフォトダイオード１９に外乱光が入った場合に充足されやすい条件である。
(C4) An outlier having a size equal to or larger than a threshold value exists in the pulse wave waveform.
The reliability condition (c1) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, white noise means noise having a period that is significantly shorter than the length of one beat in a pulse wave. The reliability condition (c1) is a condition that the amplitude of this wide noise is greater than or equal to a predetermined threshold value. The reliability condition (c1) is a condition that is easily satisfied when ambient light enters the photodiode 19 of the pulse wave sensor 5.
ホワイトノイズが大きい場合には、全ての特徴量の抽出精度が劣化するため、ホワイトノイズの大きさを閾値とすることで、信頼性の判断を容易にする。特に、ホワイトノイズの大きさによって、（ａ）の表示方法を、予め対応付けられた表示方法にすることで、医療従事者の着目点を誘導することができる。 When white noise is large, the extraction accuracy of all feature amounts deteriorates. Therefore, the determination of reliability is facilitated by setting the magnitude of white noise as a threshold value. In particular, the point of interest of the medical staff can be induced by changing the display method of (a) to a display method associated in advance with the magnitude of white noise.
信頼性条件（ｃ２）を図７に基き説明する。脈波波形は、図７に示すように、０．０５〜０．５Ｈｚという長周期の変動（低周波揺らぎ）を有することがある。信頼性条件（ｃ２）は、この長周期の変動における振幅が所定の閾値以上であるという条件である。信頼性条件（ｃ２）は、血圧の測定中における被験者の呼吸、又は体動により充足されやすい条件である。
低周波揺らぎが大きい場合には、拍ごとの特徴量ばらつきが大きくなり、一拍ごとの血圧算出精度が低下する。低周波揺らぎを閾値とし、（ａ）の表示方法を、予め対応付けられた表示方法にすることで、医療従事者の着目点を、この低周波揺らぎの大きさに誘導することができる。
The reliability condition (c2) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the pulse wave waveform may have a long-period fluctuation (low frequency fluctuation) of 0.05 to 0.5 Hz. The reliability condition (c2) is a condition that the amplitude in the long-period fluctuation is equal to or greater than a predetermined threshold value. The reliability condition (c2) is a condition that is easily satisfied by the breathing or body movement of the subject during the blood pressure measurement.
When the low frequency fluctuation is large, the feature amount variation for each beat increases, and the blood pressure calculation accuracy for each beat decreases. By setting the low-frequency fluctuation as a threshold and the display method of (a) is a display method associated in advance, the point of interest of the medical worker can be induced to the magnitude of the low-frequency fluctuation.
信頼性条件（ｃ３）について、図８に基き説明する。図８Ａに示すように、脈波波形における複数のピークを重ねたとき、ピーク間のばらつき（インバンド）が生じることがある。インバンドは、図８Ｂに示すように、図８Ａに示す領域を２階微分波形とすると、一層顕著になる。信頼性条件（ｃ３）は、インバンドの大きさが所定の閾値以上であるという条件である。信頼性条件（ｃ３）は、被験者に対する脈波センサ５の接触不良により充足されやすい条件である。
インバンドノイズが大きい場合は、１階微分波形や２階微分波形からの特徴量抽出精度が低下する。インバンドノイズを閾値とし、（ｂ）及び（ｃ）の表示方法を、予め対応付けられた表示方法にすることで、医療従事者の着目点を、この低周波揺らぎの大きさに誘導することができる。
このインバンドノイズの大きさは、特徴量に対する該当するノイズピークの大きさやインバンドノイズを低減するために加算平均処理などを行なって作成されたテンプレート波形との波形相関の程度から算出できる。
The reliability condition (c3) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8A, when a plurality of peaks in a pulse wave waveform are overlapped, a variation (in-band) between peaks may occur. As shown in FIG. 8B, the in-band becomes more prominent when the region shown in FIG. 8A is a second-order differential waveform. The reliability condition (c3) is a condition that the in-band size is equal to or greater than a predetermined threshold. The reliability condition (c3) is a condition that is easily satisfied due to poor contact of the pulse wave sensor 5 with the subject.
When the in-band noise is large, the feature amount extraction accuracy from the first-order differential waveform or the second-order differential waveform is lowered. Using the in-band noise as a threshold and setting the display methods (b) and (c) to the display methods associated in advance, the medical worker's attention point is induced to the magnitude of this low frequency fluctuation. Can do.
The magnitude of the in-band noise can be calculated from the magnitude of the corresponding noise peak with respect to the feature amount and the degree of waveform correlation with the template waveform created by performing an averaging process to reduce the in-band noise.
信頼性条件（ｃ４）について、図９に基き説明する。図９に示すように、脈波波形の一拍の中に、特異的な突起（アウトライヤ）が生じることがある。信頼性条件（ｃ４）は、アウトライヤの大きさが所定の閾値以上であるという条件である。信頼性条件（ｃ４）は、血圧の測定中における被験者の体動により充足されやすい条件である。 The reliability condition (c4) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 9, a specific protrusion (outlier) may occur in one beat of the pulse waveform. The reliability condition (c4) is a condition that the size of the outlier is not less than a predetermined threshold value. The reliability condition (c4) is a condition that is easily satisfied by the body movement of the subject during blood pressure measurement.
アウトライヤノイズがある場合には、アウトライヤノイズが重畳した点での特徴量抽出精度が劣化する。アウトライヤノイズがある場合に、予め対応付けられた表示を行うことで、医療従事者の着目点を誘導することができる。 When there is outlier noise, the feature amount extraction accuracy at the point where the outlier noise is superimposed deteriorates. When there is outlier noise, it is possible to guide a medical worker's attention point by performing a display associated in advance.
信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）のうち、一つでも充足された場合はステップ７に進み、一つも充足されなかった場合は本処理を終了する。
ステップ７では、前記ステップ４で表示した血圧の信頼性が低い原因を表示部１３に表示する。その原因は、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）に予め対応付けられた表示である。例えば、前記ステップ６で信頼性条件（ｃ１）が充足された場合は、表示部１３に「外乱光が入っている可能性があります。」を表示する。
If any one of the reliability conditions (c1) to (c4) is satisfied, the process proceeds to step 7, and if none is satisfied, the present process is terminated.
In step 7, the cause of low blood pressure reliability displayed in step 4 is displayed on the display unit 13. The cause is a display previously associated with the reliability conditions (c1) to (c4). For example, when the reliability condition (c1) is satisfied in the step 6, “There is a possibility that ambient light is contained” is displayed on the display unit 13.
また、前記ステップ６で信頼性条件（ｃ２）が充足された場合は、表示部１３に「呼吸が乱れている可能性があります。」を表示する。
また、前記ステップ６で信頼性条件（ｃ３）が充足された場合は、表示部１３に「脈拍センサとの接触が不安定です。」を表示する。
Further, when the reliability condition (c2) is satisfied in Step 6, the display unit 13 displays “There is a possibility that breathing is disturbed”.
If the reliability condition (c3) is satisfied in step 6, “display is unstable in contact with the pulse sensor” is displayed on the display unit 13.
また、ステップ６で信頼性条件（ｃ４）が充足された場合は、表示部１３に「体動が生じた可能性があります。」を表示する。
なお、前記ステップ６において、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）のうちの２以上が充足された場合は、その２以上の条件に対応する表示を全て行う。
Further, when the reliability condition (c4) is satisfied in step 6, “There is a possibility that body movement has occurred” is displayed on the display unit 13.
In Step 6, when two or more of the reliability conditions (c1) to (c4) are satisfied, all the displays corresponding to the two or more conditions are performed.
３．血圧計１が奏する効果
（１）血圧計１は、血圧とともに、算出した血圧に対する信頼性に関する情報を表示部１３に表示する。そのため、血圧計１の使用者（例えば医療従事者）は、算出した血圧がどの程度信頼できるかを判断することができる。
3. Effects exhibited by sphygmomanometer 1 (1) The sphygmomanometer 1 displays information related to the reliability of the calculated blood pressure on the display unit 13 together with the blood pressure. Therefore, the user (for example, a medical worker) of the sphygmomanometer 1 can determine how reliable the calculated blood pressure is.
すなわち、血圧計１は、血圧を、脈波波形、１階微分波形、心電波形、及び特徴量に基き算出するので、血圧計１の使用者は、表示部１３に表示された脈波波形、１階微分波形、心電波形、及び特徴量の態様（例えば、正常な態様であるか否か）から、算出した血圧がどの程度信頼できるかを判断することができる。 That is, since the sphygmomanometer 1 calculates the blood pressure based on the pulse wave waveform, the first-order differential waveform, the electrocardiographic waveform, and the feature amount, the user of the sphygmomanometer 1 can display the pulse wave waveform displayed on the display unit 13. It is possible to determine how reliable the calculated blood pressure is from the first-order differential waveform, the electrocardiogram waveform, and the feature quantity (for example, whether or not it is a normal feature).
特に、脈波波形は２拍分以上表示されるので、この脈波波形を見れば、算出した血圧がどの程度信頼できるかを一層容易に判断することができる。
また、血圧計１は、算出した血圧が信頼できないことを直接的には表示しないので、被計測者（患者）に不快感を与え難い。
In particular, since the pulse wave waveform is displayed for two or more beats, it is possible to more easily determine how reliable the calculated blood pressure is by looking at the pulse wave waveform.
Moreover, since the sphygmomanometer 1 does not directly display that the calculated blood pressure is unreliable, it is difficult to give discomfort to the measurement subject (patient).
（２）血圧計１は、特徴量を、２階微分波形の表示領域において、その特徴量に対応する位置に表示する。そのため、血圧計１の使用者は、表示された特徴量の位置を手がかりとして、算出した血圧に対する信頼性を一層容易に判断できる。例えば、特徴量が、本来の位置と推測できる位置から離れた位置に表示されている場合、算出した血圧に対する信頼性が低いと判断できる。 (2) The sphygmomanometer 1 displays the feature amount at a position corresponding to the feature amount in the display area of the second-order differential waveform. Therefore, the user of the sphygmomanometer 1 can more easily determine the reliability of the calculated blood pressure using the position of the displayed feature value as a clue. For example, when the feature amount is displayed at a position away from a position that can be estimated as the original position, it can be determined that the reliability of the calculated blood pressure is low.
（３）血圧計１は、新たに算出した血圧に加えて、過去に算出した血圧も表示する。そのため、血圧計１の使用者は、それらを対比することで、算出した血圧に対する信頼性を一層容易に判断できる。例えば、新たに算出した血圧が、過去に算出した血圧と大きく相違している場合、新たに算出した血圧に対する信頼性が低いと判断できる。 (3) The sphygmomanometer 1 displays previously calculated blood pressure in addition to the newly calculated blood pressure. Therefore, the user of the sphygmomanometer 1 can more easily determine the reliability of the calculated blood pressure by comparing them. For example, when the newly calculated blood pressure is significantly different from the previously calculated blood pressure, it can be determined that the reliability of the newly calculated blood pressure is low.
（４）血圧計１は、新たに抽出した特徴量に加えて、過去に抽出した特徴量を、散布図の形式で表示する。そのため、血圧計１の使用者は、新たに抽出した特徴量と、過去に抽出した特徴量とを対比することで、算出した血圧に対する信頼性を一層容易に判断できる。例えば、新たに抽出した特徴量が、過去に抽出した特徴量と大きく相違している場合、新たに算出した血圧に対する信頼性が低いと判断できる。 (4) The sphygmomanometer 1 displays previously extracted feature quantities in the form of a scatter diagram in addition to the newly extracted feature quantities. Therefore, the user of the sphygmomanometer 1 can more easily determine the reliability of the calculated blood pressure by comparing the newly extracted feature amount with the feature amount extracted in the past. For example, when the newly extracted feature amount is significantly different from the previously extracted feature amount, it can be determined that the reliability of the newly calculated blood pressure is low.
（５）血圧計１は、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）を充足するか否かを判断する。信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）は、算出した血圧の信頼性を低下させる事情（外乱光、被験者の呼吸や体動、脈波センサ５の接触不良）が存在するときに成立しやすい条件である。よって、血圧計１は、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）を充足するか否かを判断することで、算出した血圧の信頼性を低下させる事情が存在するか否かを判断できる。 (5) The sphygmomanometer 1 determines whether or not the reliability conditions (c1) to (c4) are satisfied. The reliability conditions (c1) to (c4) are conditions that are easily satisfied when there are circumstances (disturbance light, breathing and body movement of the subject, poor contact of the pulse wave sensor 5) that reduce the reliability of the calculated blood pressure. It is. Therefore, the sphygmomanometer 1 can determine whether there is a circumstance that reduces the reliability of the calculated blood pressure by determining whether or not the reliability conditions (c1) to (c4) are satisfied.
また、血圧計１は、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）のいずれかが充足される場合、その原因である可能性が高い事項を表示部１３に表示する。そのため、血圧計１の使用者は、算出した血圧の信頼性が低い理由を知ることができる。 In addition, when any of the reliability conditions (c1) to (c4) is satisfied, the sphygmomanometer 1 displays a matter that is likely to be the cause on the display unit 13. Therefore, the user of the sphygmomanometer 1 can know the reason why the reliability of the calculated blood pressure is low.
（６）血圧計１の脈波センサ５は、光電容積脈波を用いて被験者の脈波信号を検出する。そのため、被験者の負担を軽減できる。
（７）表示部１３における心電波形、脈波波形、及び加速度脈波の表示では、縦軸のスケールは一定である。そのため、血圧計１の使用者は、表示部１３の表示から、心電や脈波の強度を知り、それに基いて、算出した血圧に対する信頼性を判断できる。
(6) The pulse wave sensor 5 of the sphygmomanometer 1 detects the pulse wave signal of the subject using the photoelectric volume pulse wave. Therefore, the burden on the subject can be reduced.
(7) In the display of the electrocardiogram waveform, the pulse waveform, and the acceleration pulse wave on the display unit 13, the scale of the vertical axis is constant. Therefore, the user of the sphygmomanometer 1 can know the intensity of the electrocardiogram and the pulse wave from the display on the display unit 13, and can determine the reliability of the calculated blood pressure based on the information.
４．その他の実施形態
（１）前記ステップ５で表示部１３に表示する、信頼性に関する情報は適宜選択できる。例えば、信頼性に関する情報として、さらに、脈波波形の１階微分波形を表示してもよい。また、ＰＴＴ、ＡＰＧ Indexに加えて、あるいはそれらに代えて、他の特徴量を表示してもよい。
4). Other Embodiments (1) Information on reliability displayed on the display unit 13 in Step 5 can be selected as appropriate. For example, a first-order differential waveform of the pulse waveform may be displayed as the information related to reliability. In addition to or instead of PTT and APG Index, other feature amounts may be displayed.
また、信頼性に関する情報として、表示部１３に（ａ）〜（ｅ）の一部のみを表示してもよい。例えば、表示部１３に（ａ）のみを表示してもよいし、（ｂ）のみを表示してもよいし、（ｃ）のみを表示してもよいし、（ｄ）のみを表示してもよいし、（ｅ）のみを表示してもよい。 Moreover, you may display only a part of (a)-(e) on the display part 13 as information regarding reliability. For example, only (a) may be displayed on the display unit 13, only (b) may be displayed, only (c) may be displayed, or only (d) may be displayed. Alternatively, only (e) may be displayed.
（２）前記ステップ６では、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）から選択される１〜３種について判断してもよい。
（３）前記ステップ３で血圧を算出する方法は、他の方法であってもよい。例えば、特開２０１０−１８７９９３号公報に記載された方法を用いることができる。この方法は、生体から検出された心電信号及び脈波信号のうち、少なくとも前記脈波信号から得られる生体情報を用いて、血圧を推定する方法であって、所定の血圧毎に事前学習によって得られた生体情報の特徴量と血圧との関係に基づいて、生体情報の特徴量に対し、その特徴量に対応する血圧が所定の血圧未満か以上かを２値化判別する複数の識別手段と、血圧の推定を行う場合に、識別手段を用い、測定によって得られた生体情報の特徴量に対し、複数の異なる前記所定の血圧について、それぞれ前記２値化判別を行う２値化判別手段と、２値化判別手段の判別結果に基づいて各血圧毎の２値化判別結果を並べた２値数列を作成し、この２値数列と前もって準備された符号表における各血圧毎の数列とを対比して血圧を推定する血圧推定手段とを用いる方法である。
(2) In the step 6, 1 to 3 types selected from the reliability conditions (c1) to (c4) may be determined.
(3) The method for calculating the blood pressure in step 3 may be another method. For example, a method described in JP 2010-189933 A can be used. This method is a method for estimating blood pressure using at least biological information obtained from a pulse wave signal among an electrocardiogram signal and a pulse wave signal detected from a living body. A plurality of identifying means for binarizing and discriminating whether the blood pressure corresponding to the feature value is less than or equal to a predetermined blood pressure with respect to the feature value of the biological information based on the relationship between the feature value of the obtained biological information and the blood pressure When the blood pressure is estimated, the binarization discriminating unit that uses the discriminating unit and performs the binarization discriminating for each of a plurality of different predetermined blood pressures with respect to the feature amount of the biological information obtained by the measurement. And a binary number sequence in which the binarization determination results for each blood pressure are arranged based on the determination result of the binarization determination means, and this binary number sequence and the number sequence for each blood pressure in the code table prepared in advance Blood pressure estimation A method using a means.
（４）表示部１３は、複数種類の波形を表示する共通の領域を備えていてもよい。そして、マニュアル入力部７に対する操作に応じて、その共通の領域に表示する波形（例えば、脈波波形、脈波波形の１階微分波形、脈波波形の２階微分波形、及び心電波形のうちのいずれか）を切り換えられるようにしてもよい。 (4) The display unit 13 may include a common area for displaying a plurality of types of waveforms. Then, in response to an operation on the manual input unit 7, a waveform (for example, a pulse waveform, a first-order differential waveform of the pulse waveform, a second-order differential waveform of the pulse waveform, and an electrocardiographic waveform displayed on the common area) Any one of them may be switched.
あるいは、時間の経過とともに、共通の領域に表示する波形が順次切り替わるようにしてもよい。
（５）表示部１３において、心電波形、脈波波形、及び加速度脈波を表示する領域に、それらの波形の縦軸の絶対量を表す目盛りを表示することができる。その場合、血圧計１の使用者は、波形の強度を一層容易に知ることができる。そして、波形の強度に基き、算出した血圧の信頼性を判断することができる。
Or you may make it the waveform displayed on a common area | region switch sequentially with progress of time.
(5) The display unit 13 can display a scale representing the absolute amount of the vertical axis of these waveforms in a region where the electrocardiogram waveform, pulse wave waveform, and acceleration pulse wave are displayed. In that case, the user of the sphygmomanometer 1 can know the intensity of the waveform more easily. The reliability of the calculated blood pressure can be determined based on the intensity of the waveform.
（６）前記ステップ７において、算出した血圧の信頼性の程度を表示部１３に表示してもよい。信頼性の程度は、信頼性条件（ｃ１）〜（ｃ４）がどの程度充足されたかにより定めることができる。 (6) In step 7, the calculated degree of blood pressure reliability may be displayed on the display unit 13. The degree of reliability can be determined by how much the reliability conditions (c1) to (c4) are satisfied.
（７）心電波形、脈波波形、及び加速度脈波の表示において、縦軸のスケールは、次のように設定してもよい。まず、過去１分間の波形情報から１拍の振幅を算出し、その１拍の振幅の１．５〜４倍を、縦軸のスケールとする。 (7) In the display of the electrocardiogram waveform, pulse wave waveform, and acceleration pulse wave, the scale of the vertical axis may be set as follows. First, the amplitude of one beat is calculated from the waveform information for the past one minute, and the scale of the vertical axis is 1.5 to 4 times the amplitude of the one beat.
１…血圧計、３…心電電極、５…脈波センサ、７…マニュアル入力部、９…演算部、１１…メモリ、１３…表示部、１５…センサボディ、１７…発光ダイオード、１９…フォトダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blood pressure monitor, 3 ... Electrocardiogram electrode, 5 ... Pulse wave sensor, 7 ... Manual input part, 9 ... Calculation part, 11 ... Memory, 13 ... Display part, 15 ... Sensor body, 17 ... Light emitting diode, 19 ... Photo diode
Claims (8)
少なくとも前記脈波信号に基き血圧を算出する血圧算出手段と、
以下の（ａ）〜（ｅ）から選択される１以上を含む信頼性に関する情報を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする血圧計。
（ａ）脈波波形
（ｂ）脈波波形の１階微分波形
（ｃ）脈波波形の２階微分波形
（ｄ）心電波形
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）のいずれか１以上から得られる特徴量 A pulse wave signal acquisition means for acquiring a pulse wave signal;
Blood pressure calculating means for calculating blood pressure based on at least the pulse wave signal;
Display means for displaying information on reliability including one or more selected from the following (a) to (e):
A sphygmomanometer, comprising:
(A) Pulse waveform (b) First-order differential waveform of pulse waveform (c) Second-order differential waveform of pulse waveform (d) ECG waveform (e) Any one or more of (a) to (d) above Features obtained from
前記表示手段は、前記条件が成立する場合、その条件に予め対応付けられた表示を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の血圧計。 For any one or more of the above (a) to (e), it comprises a judging means for judging whether or not a preset condition related to the reliability of the calculated blood pressure is satisfied,
The sphygmomanometer according to any one of claims 1 to 3, wherein, when the condition is satisfied, the display means performs display associated with the condition in advance.
（ｃ１）前記脈波波形におけるホワイトノイズの大きさが閾値以上であること。
（ｃ２）前記脈波波形における低周期の揺らぎの大きさが閾値以上であること。
（ｃ３）前記２階微分波形に閾値以上の大きさのインバンドが存在すること。
（ｃ４）前記脈波波形に閾値以上の大きさのアウトライヤが存在すること。 The sphygmomanometer according to claim 4, wherein the condition is any one or more of the following (c1) to (c4).
(C1) The magnitude of white noise in the pulse wave waveform is greater than or equal to a threshold value.
(C2) The magnitude of the low-period fluctuation in the pulse wave waveform is greater than or equal to a threshold value.
(C3) The second-order differential waveform has an in-band having a magnitude greater than or equal to a threshold value.
(C4) An outlier having a size equal to or larger than a threshold value exists in the pulse wave waveform.
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